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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

关于多旋翼飞行器的反扭矩说法不正确的是( )。

A
单个旋翼的反扭矩会迫使多旋翼飞行器向旋翼旋转的反方向偏转
B
单个旋翼反扭矩的大小取决于电动机转速
C
多旋翼飞行器的俯仰运动通过改变各个旋翼的反扭矩来实现

答案解析

正确答案:C

解析:

这道题考查的是多旋翼飞行器的飞行原理,特别是反扭矩的作用以及姿态控制的机制。我们需要逐一分析各个选项,找出说法**不正确**的一项。 **1. 分析选项 A:** * **内容**:单个旋翼的反扭矩会迫使多旋翼飞行器向旋翼旋转的反方向偏转。 * **解析**:根据牛顿第三定律(作用力与反作用力),当电机驱动旋翼旋转时,旋翼对空气施加一个力矩,空气也会反过来对旋翼(进而对机身)施加一个大小相等、方向相反的反扭矩。如果只有一个旋翼在旋转且没有其他平衡措施,机身确实会向旋翼旋转的反方向转动(偏航)。这是直升机和多旋翼飞行器设计中必须考虑的基本物理现象。 * **结论**:该说法**正确**。 **2. 分析选项 B:** * **内容**:单个旋翼反扭矩的大小取决于电动机转速。 * **解析**:旋翼产生的升力和反扭矩都与旋翼的转速密切相关。一般来说,转速越高,旋翼切割空气的速度越快,产生的空气动力效应越强,因此反扭矩也越大。在多旋翼飞行器中,通过调节不同电机的转速来改变各自产生的反扭矩大小,从而实现姿态调整。 * **结论**:该说法**正确**。 **3. 分析选项 C:** * **内容**:多旋翼飞行器的俯仰运动通过改变各个旋翼的反扭矩来实现。 * **解析**:这是本题的关键点。多旋翼飞行器(以常见的四旋翼为例)的运动控制原理如下: * **偏航(Yaw)**:是通过改变对角线上旋翼的转速差,从而改变**反扭矩**的平衡来实现的。例如,增加顺时针旋转旋翼的转速,减少逆时针旋转旋翼的转速,总升力不变,但净反扭矩不为零,机身就会发生偏航转动。 * **俯仰(Pitch)和横滚(Roll)**:是通过改变前后或左右两侧旋翼的**升力**差来实现的。例如,要实现俯仰运动(机头向下或向上),需要增加后方旋翼的转速(增大升力)并减小前方旋翼的转速(减小升力),产生一个力矩使机身绕横轴转动。虽然转速改变同时也改变了反扭矩,但俯仰运动的直接驱动力是**升力分布不均产生的力矩**,而不是反扭矩的不平衡。如果仅靠改变反扭矩而不改变升力分布,主要引起的是偏航运动。 * **结论**:该说法**不正确**。俯仰运动主要依靠改变升力分布来实现,而非主要依靠改变反扭矩。 **总结:** 选项 A 和 B 描述了反扭矩的基本物理特性,是正确的。选项 C 混淆了姿态控制的原理,俯仰和横滚主要靠升力差控制,偏航才主要靠反扭矩差控制。 因此,说法不正确的是 **C**。

相关知识点:

多旋翼反扭:俯仰非靠反扭实现

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2023电力行业多旋翼无人机竞赛

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